Les engins spatiaux peuvent faire jaillir des fuites pour un certain nombre de raisons. Les fuites non surveillées peuvent entraîner des changements rapides de température et menacer la sécurité du personnel. Pour ces raisons, il est essentiel que les équipes de recherche spatiale utilisent les bons outils lorsqu’elles effectuent des essais dans une atmosphère spatiale simulée.
L’industrie spatiale n’est pas le seul métier dans lequel la détection des fuites est critique. Voici un aperçu rapide des fonctions des détecteurs de fuite et des analyseurs de gaz résiduels (RGA), et quelques signes indiquant qu’il est temps d’utiliser la technologie RGA.
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Comment fonctionnent les détecteurs de fuite ?
Les détecteurs de fuite identifient, analysent et mesurent tous les gaz ou fluides qui pénètrent ou s’échappent d’un espace clos ou d’un système sous pression. Les détecteurs de fuite recherchent la source d’une fuite, la vitesse à laquelle la substance peut entrer ou sortir et évaluent si le taux d’entrée ou de fuite augmente ou diminue. La plupart des détecteurs de fuite mesurent la présence d’hélium gazeux et ont déjà intégré la technologie du vide dans leur construction.
La plupart des détecteurs de fuite, comme ceux de la gamme de produits Leybold, utilisent une spécification de masse de 180⁰, capable de lier des ions autour d’un champ magnétique. Les détecteurs de fuite, en général, sont affinés pour détecter la présence d’hélium. Les particules deviennent ionisées dans le vide et accélérées avec une tension ajoutée, les séparant dans le champ magnétique et transformant les ions en un courant électrique.
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Comprendre les analyseurs de gaz résiduels (RGA)
Les analyseurs de gaz résiduels (RGA) regardent au-delà de la présence d’hélium. Ils évaluent tous les gaz présents dans un espace. L’utilisation efficace des RGA repose sur des pressions dans une plage de vide élevé. Les RGA, comme la gamme LEYSPEC de Leybold, peuvent être utilisés comme une amélioration pour les entreprises qui ont déjà la technologie du vide.
Les trois composantes de base des RGA
Source d’ions — La source d’ions est utilisée pour transformer le gaz situé dans un espace en ions. La cellule de mesure est une jauge à vide à ionisation cathodique chaude. Les électrons émis par le filament chaud accélèrent vers la source en utilisant un biais électrique. Les électrons en mouvement rapide entrent en collision avec les molécules de gaz, délogeant et ionisant les électrons.
Filtre de masse — Le filtre de masse est un réseau quadripolaire composé de quatre tiges en acier inoxydable. Le quadripôle s’évacue et fait varier les tensions pour favoriser certains ions lorsque leur présence est détectée.
Détecteur — Les ions sortant à l’intérieur du filtre entrent en collision avec une plaque métallique appelée détecteur, ou tasse de Faraday. Les ions se neutralisent à mesure que les électrons se transforment en signal électrique. Le courant résultant correspond au courant de l’ion entrant. Un multiplicateur électoral amplifie le signal et alerte les chercheurs de leur présence. Le coup de pouce devient extrêmement utile lorsque les gaz présents à de faibles niveaux dans le vide pourraient autrement passer inaperçus.
RGA et détecteurs de fuite : similitudes et différences
Les RGA et les détecteurs de fuites sont tous deux des spectromètres de masse. La plus grande différence est que les RGA ne sont pas livrés avec leur propre technologie de vide. Ils doivent être pris en charge dans un système de vide. L’avantage que les RGA vous donnent par rapport aux détecteurs de fuite est leur capacité à détecter différents types de gaz en plus de l’hélium.
La capacité de distinguer les différentes vapeurs devient utile lorsqu’il s’agit de gaz qui se dispersent sur un large espace, ce qui rend plus difficile l’atteinte à la source d’une fuite. Les RGA détectent également d’autres éléments comme l’acétone ou le méthanol qui peuvent être présents dans un espace.
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Quand les RGA peuvent faire la différence
Les RGA peuvent aider les testeurs, les chercheurs et les ingénieurs à comprendre les spécificités de ce qui entre et sort de leurs systèmes. Cette connaissance leur permet de juger s’ils ont les bons ratios présents pour atteindre les conditions idéales pour leur projet.
Exemples de l'utilité des RGA
L’industrie textile s’appuie souvent sur l’utilisation de dépôts physiques en phase vapeur (DPV) utilisant du gaz argon pour créer des plasmas afin de créer des revêtements. Avoir un RGA présent aide les ingénieurs à savoir s’ils apportent le bon mélange d’éléments pour les processus requis.
Les RGA peuvent également aider à évaluer les chambres qui peuvent être dégazées. Cela peut être bénéfique dans le secteur des industries pour vérifier les fuites dans les vestes d’eau. La technologie peut même être adaptée pour effectuer des tests d’émissions. Les RGA peuvent être un investissement rentable pour les entreprises désireuses de consacrer le temps et les structures de soutien nécessaires à une performance optimale.
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